專利名稱：用于磁盤驅(qū)動器中的偏移控制的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁盤驅(qū)動器。更具體地，本發(fā)明涉及一種控制磁盤驅(qū) 動器中的偏移的技術(shù)。
背景技術(shù)：
大多數(shù)的磁盤驅(qū)動器具有一個磁盤和一個磁頭，典型的例子是硬盤驅(qū) 動器。磁盤是一種磁性記錄介質(zhì)。磁頭被配置成在磁盤中記錄數(shù)據(jù)并從其 重現(xiàn)數(shù)據(jù)。磁頭安裝在旋轉(zhuǎn)式致動器上。磁頭可以沿著磁盤徑向移動并且 被定位在磁盤提供的目標(biāo)磁道(或柱面)上。
磁頭具有讀磁頭和寫磁頭，其安裝在滑子上(磁頭主體)并且彼此分
離開。讀磁頭例如是一種GMR元件，配置成讀,盤中記錄的數(shù)據(jù)。寫 磁頭配置成將數(shù)據(jù)寫入磁盤。取決于磁頭在磁盤徑向中所呈現(xiàn)的位置，在 讀磁頭和寫磁頭的磁道軌跡之間出現(xiàn)偏移(位置偏差)。
為了把磁頭移動到磁盤上的目標(biāo)位置，在讀磁頭和寫磁頭上執(zhí)行偏移 控制以便根據(jù)該偏移來調(diào)整讀磁頭和寫磁頭的位置。偏移控制基于偏移值 而執(zhí)行，所述偏移值隨磁頭在磁盤徑向中所取位置而改變。注意到，只要 磁頭保持在同一個磁道中，偏移值就保持不變。
在磁盤驅(qū)動器中，如果主軸馬達(dá)固定在一個錯誤的位置，就會出現(xiàn)一 種被稱為"磁盤偏離(runout)"的現(xiàn)象。 一旦出現(xiàn)磁盤偏離，伺服磁道 就會偏離相對于磁盤旋轉(zhuǎn)中心的圓形軌跡。這導(dǎo)致了伺服磁道偏離。因此， 不能在同一磁道的磁頭上執(zhí)行精確的偏移控制，因為當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)360度時 偏移值保持不變。
為了執(zhí)行精確的偏移控制，提出了一種被稱為"動態(tài)偏移控制(DOC )"的技術(shù)(例如參見日本專利申請KOKAI公開號No.2005-216378和 2007-172733)。通過根據(jù)磁盤偏離值來改變偏移值，執(zhí)行動態(tài)偏移控制。 曰本專利申請KOKAI公開號No.2005-216378揭示了一種使用第一和第 二偏移值的偏移控制。第一偏移值隨著磁頭在沿磁盤徑向的磁道中所取的 位置而變化。第二偏移值被計算，它在磁盤旋轉(zhuǎn)360度時發(fā)生改變。另一 方面，日本專利申請KOKAI公開號No.2007-172733揭示了一種方法，該 方法直接基于數(shù)據(jù)的錯誤率，使用與以上所述相同的第一偏移值，并且監(jiān) 視隨著磁盤旋轉(zhuǎn)360度而改變的第二偏移值。
有關(guān)動態(tài)偏移控制(DOC)，提出了一種測量磁盤偏離的技術(shù)(參見， 例如，日本專利申請KOKAI公開號No.ll-126444和日本專利No. 3198490)。具體地，日本專利申請KOKAI公開號No.ll-126444揭示了 這樣一種方法， 一個把持(holding )磁頭的致動器被設(shè)定在一個特定位置， 從伺服扇區(qū)測得磁盤旋轉(zhuǎn)一次過程中的柱面地址信息，從柱面地址信息測 得伺服磁道偏離。日本專利號No.3198490揭示一種在磁盤一次旋轉(zhuǎn)過程中 從鎖定標(biāo)記的時間間隔的改變中來推斷伺服偏離的方法。
如上所述，由于磁盤偏離，為磁頭定位充當(dāng)參考位置的伺服磁道^目 對于磁盤旋轉(zhuǎn)中心的圓形軌跡偏離(產(chǎn)生伺服磁道偏離)。這就意味著在 磁盤旋轉(zhuǎn)360度時，定位在伺服磁道的讀磁頭在磁盤徑向上發(fā)生改變。因 此，磁盤旋轉(zhuǎn)一次，讀磁頭和寫磁頭之間的偏移肯定會改變。
伺月良磁道偏離的發(fā)生主要是由于伺服磁道寫入器(writer)在磁盤中 記錄伺服數(shù)據(jù)由此在磁盤上形成伺服磁道時發(fā)生的磁盤偏離。此外，當(dāng)記 錄了伺月良數(shù)據(jù)的磁盤被并入到磁盤驅(qū)動器中時，還發(fā)生了另外的磁盤偏離。 兩個磁盤偏離合并，導(dǎo)致了一個更大的磁盤偏離。
以上提出的現(xiàn)有技術(shù)公開了當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)360度時改變偏移值的方法。 在這一點上，采納了這樣一種方法，即從祠服磁道偏離信息以及構(gòu)成磁盤 驅(qū)動器的部件和枳i構(gòu)的尺寸來計算或推斷偏移值。然而，通過該方法計算 的偏移值很不精確。該方法m^提供精確的偏移值，特別是由于一個磁盤 驅(qū)動器和另一個磁盤驅(qū)動器的部件和機構(gòu)在尺寸上有很大的不同。此外，
7當(dāng)磁盤驅(qū)動遭受外部撞擊時，磁盤移位(Shift)發(fā)生，不可避免地改變了 磁盤偏離。因此，所期望的是，每當(dāng)磁頭被裝載到磁盤之上都測量偏移值。 因此，偏移值必須頻繁的被測量，每次都需要一定的時間。這樣最終會削 弱磁盤驅(qū)動器的數(shù)據(jù)存取能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能控制偏移而不削弱數(shù)據(jù)存取能力的磁盤 驅(qū)動器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面的磁盤驅(qū)動器包括磁盤，具有其中記錄伺服 數(shù)據(jù)的伺服區(qū)域；磁頭，寫磁頭和讀磁頭，其彼此隔開并限定預(yù)定偏移， 寫磁頭配置為在磁盤中寫數(shù)據(jù)，讀磁頭配置為>^磁盤讀數(shù)據(jù)；頭-位置控制 模塊，配置為根據(jù)讀磁頭M盤讀取的伺服數(shù)據(jù)，將磁頭定位在磁盤上方 的目標(biāo)位置處；偏移計算模塊，配置為在位于非伺服區(qū)域的磁盤特定區(qū)域 中的對應(yīng)于數(shù)據(jù)磁道軌跡的寫磁頭軌跡上，寫入用于測量讀磁頭和寫磁頭 之間的偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，并且配置為根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，計算在磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將在下文的說明書部分加以闡述，并且部分 將從說明書中一目了然地看出，或可以通過對本發(fā)明的實施而有所認(rèn)識。 本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以藉由下文具體指出的各種手段和組合實現(xiàn)和獲 得。


并入說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖示意了本發(fā)明的各個實施例，并 且與上文給出的一般性描述和下面給出的實施例的詳細(xì)描述一起，對本發(fā) 明的原理做出解釋。
圖l是解釋了根據(jù)本發(fā)明的實施例的磁盤驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2A到圖2H是解釋在該實施例中寫和讀用于測量偏移的祠服圖形的 時序的示意圖；圖3是解釋在實施例中其中待記錄用于測量偏移的伺服圖形的記錄區(qū) 域的示意圖4是解釋在實施例中其中待記錄用于測量偏移的伺服圖形的記錄區(qū) 域的另一示意圖5是解釋在實施例中其中待記錄用于測量偏移的伺服圖形的記錄區(qū) 域變體的示意圖6是解釋在實施例中其中待記錄用于測量偏移的伺服圖形的記錄區(qū) 域變體的另一示意圖7是解釋在實施例中沒有出現(xiàn)磁盤偏離時測得的偏移；
圖8是解釋在實施例中當(dāng)發(fā)生磁盤偏離時測得的偏移的示意圖9是解釋在實施例中如何計算偏移值的示意圖IO是解釋在實施例中偏移值計算方法的第一種變體的示意圖；以及
圖11是解釋在實施例中偏移值計算方法的第二種變體的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例的實質(zhì)是一種磁盤驅(qū)動器，其中，磁盤旋轉(zhuǎn)一次時偏 移值的變化能夠被直接測量，從而在短時間內(nèi)以高精度地測量。 將要參考附圖描述本發(fā)明的實施例。 (磁盤驅(qū)動的結(jié)構(gòu))
圖1是解釋根據(jù)實施例的磁盤驅(qū)動器100的結(jié)構(gòu)框圖。 如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的磁盤驅(qū)動器100具有一個裝置機 構(gòu)和一個控制/信號處理系統(tǒng)。該裝置機構(gòu)包括磁頭101,磁盤103，主軸 馬達(dá)(SPM) 106和致動器。磁盤103是一個磁性記錄介質(zhì)。SPM106可 以轉(zhuǎn)動磁盤103。致動器把持磁頭101并且能夠沿磁盤徑向在磁盤103上 移動磁頭101。稍后將描述控制/信號處理系統(tǒng)。
磁頭101包括讀磁頭和寫磁頭，兩者皆安裝在滑子上。讀磁頭被配置 成從磁盤103讀取(重現(xiàn))數(shù)據(jù)和伺服數(shù)據(jù)。寫磁頭被配置成寫入(記錄) 數(shù)據(jù)和用于測量偏移的伺服圖形(即，用于測量偏移的位置數(shù)據(jù))。致動器包括懸架、臂102、樞軸104、線圏、磁《失、軛和音圏馬達(dá)(VCM) 105。懸架把持磁頭101。臂102能夠繞著樞軸104旋轉(zhuǎn)。VCM105產(chǎn)生用 于轉(zhuǎn)動臂102的力。當(dāng)微處理器(CPU) 112 (稍后描述)執(zhí)行磁頭定位控 制(伺服控制)時，致動器可以沿磁盤103徑向在磁盤103上方移動。隨 著致動器的移動，磁頭101被移動到磁盤103上的目標(biāo)位置(目標(biāo)磁道)。
在磁盤103上提供了多個伺服區(qū)域200。伺服區(qū)域200沿磁盤103的 徑向延伸并且沿磁盤103的圓周方向以規(guī)則間距分隔開。此夕卜，在磁盤103 上提供了許多同心磁道(柱面)201。磁道201是由寫磁頭在其中寫入了用 戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)磁道。磁道201是伺服磁道，每個伺服磁道都包括伺服區(qū)域 200的片段。
在每個伺服區(qū)域200中，都記錄了地址代碼(柱面代碼)和伺服數(shù)據(jù)。 地址代碼識別磁道。伺服數(shù)據(jù)包括伺服脈沖信號，磁頭101的位置從該信 號中檢測到。CPU112使用由讀磁頭讀取的伺服數(shù)據(jù)來執(zhí)行磁頭定位控制 (伺服控制)。
控制/信號處理系統(tǒng)包括馬達(dá)驅(qū)動器107、磁頭放大器單元108、讀/寫 通道109、硬盤控制器(HDC) 111、 CPU112和存儲器113。馬達(dá)驅(qū)動器 107具有SPM驅(qū)動器107A和VCM驅(qū)動器107B。 SPM驅(qū)動器107A向 SPM106提供驅(qū)動電流。VCM驅(qū)動器107BVCM105提供驅(qū)動電流。
磁頭放大單元108包^^放大器108A和寫驅(qū)動器108B。讀放大器 108A將磁頭101的讀磁頭讀取的讀信號SR放大并且將該讀信號SR輸出 給讀/寫通道109。寫驅(qū)動器108B從讀/寫通道109接收寫數(shù)據(jù)WD并且將 其轉(zhuǎn)換成寫信號(寫電流)WS。寫信號WS被提供給磁頭101的寫磁頭。 在從數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)單元114輸出的寫入門信號(write-gate signal) DWG2 的時控下，寫驅(qū)動器108B將寫數(shù)據(jù)WD轉(zhuǎn)換成寫信號WS。
讀/寫通道109是處理讀信號和寫信號的信號處理單元。讀/寫通道109 具有數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)單元114、伺服圖形產(chǎn)生單元115和伺服解調(diào)單元116。 伺服圖形產(chǎn)生單元115產(chǎn)生用于測量偏移的伺服圖形。
在從HDClll輸出的寫入門信號DWG1的時控下，數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)單
10元114接收從HDC111傳送的記錄數(shù)據(jù)125并對其進(jìn)行調(diào)制(解碼)，產(chǎn) 生寫數(shù)據(jù)WD。解調(diào)(解碼)讀數(shù)據(jù)信號RD的單元114，接收從讀放大 108A輸出的讀數(shù)據(jù)信號RD并對其進(jìn)行解調(diào)(解碼)，產(chǎn)生重現(xiàn)數(shù)據(jù)125。 重現(xiàn)數(shù)據(jù)125被輸出到HDClll。
在從HDC111輸出的伺服寫入門信號117 (SWG-1)的時控下，伺服 圖形產(chǎn)生單元115產(chǎn)生伺服記錄數(shù)據(jù)122。伺服記錄數(shù)據(jù)122包括伺服門 信號121 (SWG2)和偏移測量伺服圖形(偏移測量位置數(shù)據(jù))。就此，單 元115從伺服解調(diào)單元116接收同步信號124。
伺服解調(diào)單元116接收從讀放大108A輸出的伺服重現(xiàn)信號123。伺服 解調(diào)單元116解調(diào)(解碼)該信號123，產(chǎn)生包含地址代碼和伺服脈沖信 號(A-D )的伺服數(shù)據(jù)120。伺服數(shù)據(jù)120輸出到HDClll。伺服解調(diào)單元 116在從HDClll輸出的伺月良讀取門信號118 (SRG-A)和伺月良讀取門信 號119 (SRG-B)的時控下，解調(diào)伺服脈沖信號(脈沖圖形A和B)。
HDClll構(gòu)成磁盤驅(qū)動器100和主機系統(tǒng)(個人計算機或者數(shù)字設(shè)備) 110之間的一個接口。 HDClll控制用戶數(shù)據(jù)(讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù))在磁盤 驅(qū)動器100和主才幾系統(tǒng)110之間的傳送。HDC也控制讀/寫通道109的讀/ 寫操作。
CPU112是磁盤驅(qū)動器的主控制器，或者說是執(zhí)行磁頭定位控制(伺 服控制)的伺服系統(tǒng)的主要部件。CPU112不僅在磁頭定位控制期間執(zhí)行 搜尋操作和跟蹤(位置控制)，還執(zhí)行代表該實施例特征的動態(tài)偏移控制 (DOC)。
存儲器113包括閃速存儲器、只讀存儲器ROM和隨機存儲器RAM。 存儲器113存儲CPU112用來執(zhí)行控制的各種數(shù)據(jù)項。 (實施例的優(yōu)點)
參照圖2A到圖2H以及圖3到圖11，解釋該實施例的優(yōu)點。圖2A到 圖2H是用于解釋寫入和讀取用于測量偏移的伺服圖形142和143 (即，偏 移測量位置數(shù)據(jù)項)的時序的示意圖。
首先，參考圖7進(jìn)行解釋在沒有發(fā)生磁盤偏離(伺服磁道偏離)時，存在于磁頭101的讀磁頭和寫磁頭之間的偏移。在圖7中，附圖標(biāo)記400 表示磁頭IOI移動的方向，附圖標(biāo)記410指出磁盤103旋轉(zhuǎn)的方向。
在磁盤驅(qū)動器100中，CPU112如上所述地根據(jù)在磁盤103上所提供 的祠服區(qū)域200中記錄的伺服數(shù)據(jù)來控制磁頭112的位置。在圖7中，為 方偵爽見，只有伺服脈沖信號A到D,即精確的位置數(shù)據(jù)141。然而，實 際上，同步信號、伺服地址數(shù)據(jù)(磁道地址代碼)等等也記錄在伺服區(qū)域 200中。
在磁頭定位控制中，讀磁頭30定位在伺服磁道的中心線上，使得與伺 服脈沖信號A和B相對應(yīng)的重現(xiàn)信號分量可以有相同的振幅。也就是，讀 磁頭30位于與該讀磁頭30縫隙中心的軌跡相一致的伺服磁道4之上。這 里，為了方^t^見，伺月良磁道中心線被定義為伺月良磁道4或者7。
從圖7中看出，在磁盤旋轉(zhuǎn)360度的一個旋轉(zhuǎn)周期DT中，從磁盤旋 轉(zhuǎn)中心測量的伺服磁道4的半徑R保持不變。這意味著如果伺服磁道4沒 有偏離相對于磁盤旋轉(zhuǎn)中心的圓形軌跡，則根本不會發(fā)生伺服磁道偏離(磁 盤偏離)。
如圖7所示，在磁盤旋轉(zhuǎn)一次的一個旋轉(zhuǎn)周期DT內(nèi)，與寫磁頭50的 縫隙中心軌跡相一致的伺服磁道7和讀磁頭30的定位軌跡伺服磁道4保持 距離6 (也就是讀/寫偏移)。因此，如果在一個旋轉(zhuǎn)周期DT內(nèi)，伺月良磁 道4相對于讀磁頭30所具有的半徑保持恒定，那么，由讀磁頭30和寫磁 頭50的縫隙中心的連接線以及伺月Ut道4定義的偏斜角0。因此，可以通 過如下公式計算偏移6:
偏移6=縫隙之間的距離Gxsin0 =常數(shù)
圖7 AJ^于這樣的假定，即磁頭101是同軸(in-line)型，并且因此 讀磁頭30的縫隙中心位于線40上，線40連接寫磁頭50的縫隙中心和樞 軸104,把持住磁頭101的致動器圍繞樞軸104旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)寫磁頭50 寫入數(shù)據(jù)時，其在磁道201中提供的伺服磁道7 (數(shù)據(jù)區(qū)域)中形成一個 數(shù)據(jù)道204。為了讀取數(shù)據(jù)，讀磁頭30的位置被調(diào)整特定偏移6。這樣被 定位在伺服磁道7上，讀磁頭30開始讀數(shù)據(jù)。
12參考圖8，將進(jìn)一步描述在磁盤驅(qū)動器100中發(fā)生磁盤偏離(伺服磁 道偏離)的情況下的偏移。
讀磁頭30被定位在伺服磁道24的中心線上，使得對應(yīng)于伺服脈沖信 號A和B的重現(xiàn)信號分量可能有同樣的振幅。也就是說，讀磁頭30被安 置在伺服磁道24之上，該磁道A^L生伺服磁道偏離的讀磁頭30的縫隙中 心的軌跡。也就是說，伺服磁道24的半徑，即M盤旋轉(zhuǎn)中心到伺服磁道 24的距離，在一次旋轉(zhuǎn)周期DT中發(fā)生改變(從R1到R5)。
在大多數(shù)磁盤驅(qū)動中，通常都會發(fā)生這樣的伺服磁道偏離(磁盤偏離)。 在磁盤驅(qū)動器的制造期間，用于伺月良數(shù)據(jù)寫入的伺月良磁道寫入器(STM) 將伺服數(shù)據(jù)記錄在磁盤103上提供的伺服區(qū)域200中。在磁盤驅(qū)動器的制 造期間，^b^將伺服磁道中心與磁盤103的旋轉(zhuǎn)中心對準(zhǔn)，這是因為磁盤 103的中心偏離SPM106的旋轉(zhuǎn)軸。
如圖8所示，在一次旋轉(zhuǎn)周期DT內(nèi)，伺月Mt道24的半徑相對于讀磁 頭30發(fā)生改變(從Rl到R5 )。偏斜角e從而在一個旋轉(zhuǎn)期DT內(nèi)發(fā)生改 變，該偏移角是由伺服磁道24以及讀磁頭30和寫磁頭50的縫隙中心連接 線定義的。因此，偏移26在一個旋轉(zhuǎn)周期DT內(nèi)改變。偏移26是從伺服 磁道24，即讀磁頭30的縫隙中心的軌跡，到寫磁頭50的縫隙中心的距離。
在此情況下，如果在讀磁頭30上執(zhí)行偏移控制(位置控制)，則關(guān)于 數(shù)據(jù)寫入軌跡27的錯誤將發(fā)生，從而將讀磁頭30從伺服磁道24移動到另 一個與該伺服磁道24有特定距離的伺服磁道(由虛線指出)。
在根據(jù)該實施例的磁盤驅(qū)動器100中，如圖2A到2H及圖9所示，在 磁盤193上提供的除了伺服區(qū)域200之外的非伺服區(qū)域205的特定區(qū)域中 寫入用于測量偏移的伺服圖形142和143 (即偏移測量定位數(shù)據(jù)項)。用 于測量偏移的伺月良圖形142和143可以-陂重現(xiàn)，偏移值在一次旋轉(zhuǎn)周期內(nèi) 的改變可以從重現(xiàn)的伺服圖形142和143中計算得出。
將參考圖2A到2H來解釋寫入和讀取用于測量偏移的伺服圖形142、 143的時序。
注意到，測量偏移的伺服圖形142和143是脈沖信號(M和N)，該脈沖信號(M和N )等效于脈沖信號A到D，脈沖信號A到D是普通伺 服數(shù)據(jù)中包含的精確位置數(shù)據(jù)。
在從HDClll中輸出的伺月良讀取門信號118 (SRG-A)的時控下，讀/ 寫通道109解調(diào)伺服數(shù)據(jù)120,該伺月i數(shù)據(jù)120由讀磁頭30從伺服區(qū)域200 中讀出，具體由圖2B闡明。根據(jù)圖2A顯示，伺服區(qū)域200包括區(qū)域140 和141。在區(qū)域140中，記錄同步信號145和伺服地址數(shù)據(jù)146(磁道地址 代碼和扇區(qū)地址代碼)。在區(qū)域141中，記錄伺服脈沖信號A到D。根據(jù) 圖2C顯示，被解調(diào)的伺服數(shù)據(jù)120包括同步信號145，伺服地址數(shù)據(jù)146 和伺服脈沖信號A到D(147到149)。
根據(jù)圖2D、 2E和2F所示，在從HDC111輸出的伺服寫入門信號117 (SWG-1)的時控下，伺服圖形產(chǎn)生單元115產(chǎn)生伺服記錄數(shù)據(jù)122。祠 服記錄數(shù)據(jù)122包括伺服門信號121 ( SWG2 )和偏移測量伺服圖形(偏移 測量位置數(shù)據(jù))。
寫驅(qū)動器108B接收從祠服圖形產(chǎn)生單元115輸出的伺服記錄數(shù)據(jù) 122，并且將其轉(zhuǎn)換成伺服數(shù)據(jù)信號151。伺服數(shù)據(jù)信號151被提供給寫磁 頭50。更精確地，在伺服門信號121 (SWG2)的時控下，寫驅(qū)動器108B 將伺服數(shù)據(jù)信號151提供給寫磁頭50。因此，如圖2A所示，測量偏移的 伺服圖形142和143可以被記錄在伺服區(qū)域200之外，例如，被記錄在一 個與伺服區(qū)域200相鄰的非伺服區(qū)域205的特定區(qū)域。
如圖2G和2H所示，在從HDC111輸出的伺服讀取門信號119 (SRG-B)的時控下，伺服解調(diào)單元116解調(diào)由讀磁頭30讀出的伺月艮數(shù)據(jù) 120。因此，伺服解調(diào)單元116產(chǎn)生分別對應(yīng)于伺服圖形142和143的脈沖 信號152和153。
因此，記錄在非伺服區(qū)域205的特定區(qū)域中用于測量偏移的伺服圖形 142和143通過以上方法被重現(xiàn)。將參照圖9詳細(xì)解釋計算一個旋轉(zhuǎn)周期 內(nèi)發(fā)生變化的偏移值的方法。
如上所述，CPU112使用伺服圖形產(chǎn)生單元115，在相當(dāng)于數(shù)據(jù)磁道軌 跡的寫磁頭50軌跡(寫磁頭軌跡45)上最終自伺服寫入用于測量偏移的伺服圖形142和142。也就是說，相當(dāng)于脈沖信號A和B的伺服圖形142 和143記錄在非伺服區(qū)域205的特定區(qū)域，該區(qū)域位于磁盤103上提供的 伺月艮區(qū)域200之外。在圖9中，附圖標(biāo)記500表示當(dāng)讀磁頭30和寫磁頭 50執(zhí)行自祠服寫入時，該讀磁頭30和寫磁頭50呈現(xiàn)的位置。
接下來，CPU112將讀磁頭30移動預(yù)先計算好的偏移距離OFa,以使 讀》茲頭30對準(zhǔn)讀》茲頭軌跡51。由此移動之后，讀磁頭30讀取用以測量偏 移的伺服圖形142和143。 CPU112使HDC111根據(jù)測量偏移用的伺服圖 形142和143，獲取關(guān)于讀磁頭30的位置誤差數(shù)據(jù)。因此，CPU112直接 監(jiān)測在一個旋轉(zhuǎn)期DT內(nèi)讀磁頭30和寫磁頭50之間的偏移值。
CPU112控制讀磁頭30的位置，使得與伺服脈沖信號A和B相應(yīng)的 重現(xiàn)信號分量會有相同的振幅。在此，如圖9所示，讀磁頭30和寫磁頭 50分別位于讀磁頭軌跡46和寫磁頭軌跡45的正上方。
然后，讀磁頭30被移開寫磁頭50的記錄寬度Mww的一半(距讀磁頭 軌跡63的偏移值61)。此時，脈沖信號143同步于伺服區(qū)域200的伺服數(shù) 據(jù)，以自伺服寫入的方式寫入(寫磁頭軌跡65)。
讀磁頭30進(jìn)一步被移開寫磁頭50的記錄寬度Mww的一半(距讀磁頭 軌跡62的偏移值60),在非伺服區(qū)域205寫入脈沖信號142。此時，脈沖 信號142同步于伺服區(qū)域200的伺服數(shù)據(jù)，通過自伺服寫入的方式寫入(寫 磁頭軌跡64)。
CPU112將讀磁頭30移開如前所述的距離，即，偏移OFa，并且按照 記錄在伺服區(qū)域200中的伺服數(shù)據(jù)所表示的時控，從自伺服寫入的脈沖信 號142和143獲取位置誤差數(shù)據(jù)OFe(s)。注意到，"(s)"是在一個旋轉(zhuǎn)周 期內(nèi)，偏移值改變了的值。位置誤差數(shù)據(jù)OFe(s)等于偏移誤差。CPU112 通過下面的公式計算偏移值OF (s):
OF(s)=OFa+OFe(s)
圖IO是解釋在實施例中，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)發(fā)生改變的偏移值的計算 方法的第一種變體的示意圖。
在第一種變體方法中，同樣，用于測量偏移的伺服圖形從脈沖信號142
15和143中以自伺服寫入的方式寫入非伺服區(qū)域205中，方式與在圖9中顯 示的實施例相同。
在第 一種變體方法中，通過使用在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)發(fā)生改變的偏移值 OFb(s),對讀磁頭30進(jìn)行位置控制(將位置調(diào)整到讀磁頭軌跡72 )。 CPU112 從讀磁頭30讀取的脈沖信號142和143計算位置誤差數(shù)據(jù)OFe(s)。在這 種情況下，利用下列公式計算在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)發(fā)生改變的讀磁頭30和寫 /磁頭50之間的偏移OF ( s ):
OF(s)=OFb ( s )十OFe(s)
圖11是解釋在實施例中偏移值計算方法的第二種變體的示意圖。
在第二種變體方法中，CPU112調(diào)整讀磁頭30相對于伺力艮磁道(即虛 線所表示的讀磁頭軌跡90)的位置，使得對應(yīng)于伺服脈沖信號A和B的 重現(xiàn)信號分量可以具有相同的振幅。在此情況下，使用位置變化PO(s)， 它是軌跡84和軌跡90之間的差。讀磁頭由此被移開大約寫磁頭50的記錄 寬度Mww的一半(1/2 )(距讀磁頭軌跡86的偏移值61)。這樣，CPU112 使現(xiàn)在位于寫磁頭軌跡89上的寫磁頭50利用自伺服寫入的方式寫入脈沖 信號143。類似地，CPU112將讀磁頭50移開如前所述的相同值(距讀磁頭 軌跡85的偏移值60)，并且使現(xiàn)在位于寫磁頭軌跡88上的寫磁頭50執(zhí)行 自伺服寫入，由此寫入脈沖信號142。
接著，讀磁頭30相對讀磁頭軌跡卯移開預(yù)定的偏移OFc(距離)。 CPU112根據(jù)讀磁頭30讀取的脈沖信號142和143，計算位置-誤差數(shù)據(jù) OFe(s)。在此情況下，利用下式計算在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)發(fā)生改變的讀磁頭 30和寫磁頭50之間的偏移OF(s):
OF(s)=PO(s)+OFc (s )十OFe(s) (用于測量偏移的伺服圖形的記錄區(qū)域)
圖3和圖4是解釋在實施例中記錄用于測量偏移的伺服圖形142和143 的記錄區(qū)域的示意圖。
在該實施例中，伺服圖形142和143的記錄區(qū)域分別是盤103的最外 側(cè)磁道和最內(nèi)側(cè)i茲道。換句話說，它們是一個磁道(one-track)的區(qū)域202
16和203，沒有用戶數(shù)據(jù)記錄到其中并從中重現(xiàn)。作為替代，伺服圖形142 和143的記錄區(qū)可以是兩個最外側(cè)的一個磁道區(qū)域202和203或者兩個最 內(nèi)側(cè)的一個磁道區(qū)域202和203。后一替代方案是優(yōu)選方案。
讀磁頭30和寫磁頭50之間的偏移值OF(s)利用分別從最內(nèi)側(cè)一個磁 道區(qū)域202和最外側(cè)一個磁道區(qū)域203讀出的脈沖信號142和143測量得 到。在此情況下，數(shù)據(jù)區(qū)域201中的偏移值是已經(jīng)基于機構(gòu)-系統(tǒng)部件的大 小通過理論計算更正的偏移值OF2(s)。為了計算偏移值OF2(s)，使用在最 內(nèi)側(cè)磁道或最外側(cè)磁道獲得的偏移。作為替代方案，在最內(nèi)側(cè)和最外側(cè)磁 道獲取的偏移都用來計算偏移值OF2(s)。
圖5和圖6是解釋在實施例中記錄用于測量偏移的伺服圖形142和143 的變體記錄區(qū)域的示意圖。在該變體中，提供用于記錄伺服圖形142和143 的記錄區(qū)域300，每個記錄區(qū)域如圖5所示位于伺服區(qū)域200和數(shù)據(jù)區(qū)域 201之間。沒有用戶數(shù)據(jù)記錄到記錄區(qū)域300中或從中重現(xiàn)。
如前文所述，本實施例可以直接計算讀磁頭和寫磁頭之間的偏移，該 偏移在盤的一個^走轉(zhuǎn)周期期間改變。由此，可以在短時間內(nèi)精確計算一個 旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。這在實踐上是有益的，不會削弱執(zhí)行動態(tài)偏 移控制(DOC)的磁盤驅(qū)動器100的數(shù)據(jù)存取能力。此外，它能夠?qū)⒗?盤103上的僅僅約兩個磁道提供作為記錄用于測量偏移的伺服圖形(即偏 移測量位置數(shù)據(jù))的特定區(qū)。由此，軌道密度不會降低。
總之，在實施例中可以直接測量在讀磁頭和寫磁頭之間的偏移。由此， 可以在短時間內(nèi)精確計算在盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。本發(fā)明 因此可以提供一個操作上有益的磁盤驅(qū)動器，該驅(qū)動器可以可靠執(zhí)行DOC 功能，而不削弱數(shù)據(jù)存取能力。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于想到其它的優(yōu)點和變體。因此，本發(fā)明在其 寬泛的含義下不限于這里圖示和描述的特定細(xì)節(jié)和代表性實施例。因此， 在不偏離總體發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有 許多變體。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書及其等同物進(jìn) 行限定。
權(quán)利要求
1. 一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于包括磁盤，具有其中記錄伺服數(shù)據(jù)的伺服區(qū)域；磁頭，具有寫磁頭和讀磁頭，其彼此隔開，并且限定預(yù)定偏移，寫磁頭配置為在所述磁盤中寫數(shù)據(jù)，讀磁頭配置為從所述磁盤讀數(shù)據(jù)；頭-位置控制模塊，配置為根據(jù)所述讀磁頭從磁盤讀取的伺服數(shù)據(jù)，將磁頭定位在磁盤上方的目標(biāo)位置處；偏移計算模塊，配置為在位于非伺服區(qū)域的磁盤特定區(qū)域中的對應(yīng)于數(shù)據(jù)磁道軌跡的寫磁頭軌跡上，寫入用于測量讀磁頭和寫磁頭之間的偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，并且配置為根據(jù)所述讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，計算在磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。
2. 如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于所述用于測 量偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng) 于伺服數(shù)據(jù)中包含的伺服-脈沖信號；所述偏移計算模塊將讀磁頭 的位置調(diào)整一段相當(dāng)于預(yù)定偏移的距離，根據(jù)讀磁頭讀取的偏移 測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作為偏移誤差，并且將預(yù)定 偏移加到偏移誤差上，由此計算在磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間變化 的偏移值。
3. 如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于所述偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng)于祠服數(shù)據(jù)中包 含的伺服-脈沖信號；偏移計算模塊將讀磁頭的位置調(diào)整一段距 離，該距離相當(dāng)于磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間偏移值所經(jīng)歷的變化， 根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作 為偏移誤差，并且將預(yù)定偏移加到偏移誤差上，由此計算在磁盤 的所述一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。
4. 如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于所述偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng)于伺服數(shù)據(jù)中包含的伺服-脈沖信號；所述偏移計算模塊將寫磁頭的位置移動一段距離，該距離相當(dāng)于磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間偏移值所經(jīng)歷的變化，并且寫入用于測量偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，將讀磁頭的位置調(diào)整所述預(yù)定偏移，根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作為偏移誤差，并且將寫磁頭的位置變化和預(yù)定偏移加到偏移誤差上，由此計算在磁盤的該旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。
5. 如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于其中待寫入偏移-測量位置數(shù)據(jù)的磁盤的特定區(qū)域是至少一個磁道的區(qū)域，該至少一個磁道的區(qū)域存在于^:在磁盤上的最內(nèi)側(cè)或最外側(cè)磁道內(nèi)，并且沒有用戶數(shù)據(jù)記錄在其中和從中重現(xiàn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于所述偏移計算模塊根據(jù)從存在于最內(nèi)側(cè)或最外側(cè)磁道內(nèi)的所述至少一個磁道區(qū)域中重現(xiàn)的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，計算在磁盤一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值，并且基于在磁盤驅(qū)動器內(nèi)提供的機構(gòu)-系統(tǒng)部件的大小計算更正偏移值，作為在磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間變化的偏移值，該偏移值用作為將磁頭定位在磁盤上的待記錄用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域。
7. 如權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于其中待寫入偏移測量位置數(shù)據(jù)的磁盤的特定區(qū)域是位于設(shè)于磁盤上的伺服區(qū)域和用戶-數(shù)據(jù)區(qū)域之間的區(qū)域，沒有用戶數(shù)據(jù)記錄到其中和從其中重現(xiàn)。
8. —種在磁盤驅(qū)動器中計算偏移的方法，所述磁盤驅(qū)動器包括磁盤，具有其中記錄伺服數(shù)據(jù)的伺服區(qū)域，和磁頭，具有寫磁頭和讀磁頭，其彼此隔開并且限定預(yù)定偏移，寫磁頭配置為在所述磁盤中寫數(shù)據(jù)，讀磁頭配置為從所述磁盤讀數(shù)據(jù)；該方法的特征在于包括根據(jù)所述讀磁頭從磁盤讀取的伺服數(shù)據(jù)，將磁頭定位在磁盤上方的目標(biāo)位置處；在位于非伺服區(qū)域的磁盤特定區(qū)域中的對應(yīng)于數(shù)據(jù)磁道軌跡的寫磁頭軌跡上，寫入用于測量讀磁頭和寫》茲頭之間的偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)；以及根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，計算在磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間改變的偏移值。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述用于測量偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng)于祠服數(shù)據(jù)中包含的伺服-脈沖信號；并且通過將讀磁頭的位置調(diào)整一段相當(dāng)于預(yù)定偏移的距離，通過根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作為偏移誤差，并通過將預(yù)定偏移加到偏移誤差上，而計算得到偏移值。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng)于伺服數(shù)據(jù)中包含的伺服-脈沖信號；通過將讀磁頭的位置調(diào)整一段距離，該距離相當(dāng)于磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間偏移值所經(jīng)歷的變化，通過根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作為偏移誤差，并且通過將預(yù)定偏移加到偏移誤差上，而計算得到偏移值。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述偏移-測量位置數(shù)據(jù)由脈沖信號組成，該脈沖信號相當(dāng)于伺服數(shù)據(jù)中包含的伺服-脈沖信號；通過將寫磁頭的位置移動一段距離，該距離相當(dāng)于磁盤的一個旋轉(zhuǎn)周期期間偏移值所經(jīng)歷的變化，并寫入用于測量偏移值的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，通過將讀磁頭的位置調(diào)整所述預(yù)定偏移，通過根據(jù)讀磁頭讀取的偏移-測量位置數(shù)據(jù)計算讀磁頭的位置誤差作為偏移誤差，并且通過將寫磁頭的位置變化和預(yù)定偏移加到偏移誤差上，由此計算在磁盤的該旋轉(zhuǎn)周期期間變化的偏移值，而計算得到偏移值。
全文摘要
一種能夠執(zhí)行動態(tài)偏移控制(DOC)的磁盤驅(qū)動器(100)。該磁盤驅(qū)動器有磁頭(101)，磁盤(103)和偏移計算模塊(112)和(115)。磁頭(101)具有讀磁頭。在設(shè)于磁盤(103)內(nèi)的非伺服區(qū)域中寫入偏移-測量位置數(shù)據(jù)。讀磁頭從磁盤(103)讀取偏移-測量位置數(shù)據(jù)。基于如此讀出的偏移-測量位置數(shù)據(jù)，偏移測量模塊(112)和(115)計算在磁盤(101)的一個旋轉(zhuǎn)周期期間變化的偏移值。
文檔編號G11B5/596GK101471083SQ20081016654
公開日2009年7月1日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者酒井裕兒 申請人:株式會社東芝